JPWO2017130934A1 - 遮熱フィルタおよび監視システム - Google Patents

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Abstract

遮熱フィルタ（１０）は、車両の窓ガラスに搭載する遮熱フィルタであって、遮熱フィルタ（１０）は、可視光と第１の波長範囲の赤外光とを実質的に透過し、第１の波長範囲以外の赤外光を実質的に遮光する。

Description

本開示は、遮熱フィルタおよび監視システムに関する。
近年、車の窓ガラスに関し、車内の温度上昇を防ぐために遮熱効果を高める取り組みが行われている。熱の原因は、主に可視光より長い波長の光である。そのため、例えば特許文献１に記載されているように、可視光より長波長の光を遮断するような特性を窓ガラスに持たせることで、乗車している人には車外を問題なく見ることができる一方、熱の主要因となる近赤外より長い波長の光を遮断することができる（例えば、特許文献１参照）。
一方、近年、車外を監視するカメラなどが車内に取り付けられるようになってきている。特に、カメラが近赤外光に感度を持つような特性であれば、夜間に近赤外光を照射することで、車内から車外の様子を撮像することにより監視することができる。
しかし、特許文献１のようなガラスの特性であれば、近赤外光が窓ガラスを通過する際に光強度が減衰してしまい夜間の監視が不十分になってしまう課題がある。そこで、例えば、特許文献２に示すように、車内に配置したカメラの前方部分の窓ガラスの母材だけを変更し例えば近赤外光の光だけを透過するようにすれば近赤外カメラを使用することが可能になることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、母材の繰り抜き加工では専用の工程が必要となるため、製造コストが高くなるという課題がある。
特開昭５９−７０４３号公報 特表２０１１−５０２０９０号公報
そこで、本発明は、遮熱効果を高めつつ、車両の外部を監視するシステムに好適に適用できる遮熱フィルタを提供することを主な目的とする。
本発明の一形態にかかる遮熱フィルタは、車両の窓ガラスに搭載する遮熱フィルタであって、前記遮熱フィルタは、可視光と第１の波長範囲の赤外光とを実質的に透過し、前記第１の波長範囲以外の赤外光を実質的に遮光する。
これにより、近赤外光を用いるナイトビジョンカメラや測距デバイスを使えながら熱を実質的に遮断できる遮熱フィルタを実現することができる。
なお、「実質的に透過する」とは、透過すべき波長範囲の光について、平均透過率が７０％以上であることをいう。また、「実質的に遮光する」とは、遮光すべき波長範囲の光について、平均透過率が１０％以下であることをいう。
また、前記第１の波長範囲は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の範囲であってもよい。
これにより、１１００ｎｍまで感度のあるシリコンで実現する受光素子のデバイスを活用できる。シリコンを用いたデバイスは安価で製造できるため、産業上の価値を高めることができる。
また、前記第１の波長範囲は、９００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲であってもよい。
これにより、太陽からの光が大気で減衰する帯域の光を利用することができる。太陽からの光が減衰していることで、昼間でもアクティブに近赤外光を発光して撮像するナイトビジョン用のカメラや距離を計測するようなデバイスに適用することができる。
また、前記第１の波長範囲の半値幅は、０．８ｎｍ以上４０ｎｍ以下であってもよい。
これにより、発光素子に発光波長のばらつきと温度変化による波長のズレ量があっても、受光素子で減衰することがなく、かつ、背景光を最大限に遮断することができる。したがって、近赤外光を透過するフィルタを実現することができる。
また、前記第１の波長範囲は、前記窓ガラスに対して所定の入射角度の範囲で入射する赤外光が透過する波長範囲であってもよい。
これにより、車室内に備えたカメラに入射する光が窓ガラスを通過するときに様々な角度で通過しても、光の反射および光の強度の減衰を抑えることができる。したがって、車室内に備えたカメラで高感度に光を受光することができる。
また、本発明の一態様にかかる監視システムは、車両の外部を監視する監視システムであって、上述した特徴を有する遮熱フィルタが装着された窓ガラスと、前記遮熱フィルタの前記第１の波長範囲にある波長の赤外光を発光する発光モジュールと、前記波長の赤外光を受光して信号変換する受光モジュールとを備える。
これにより、遮熱効果を高めつつ、近赤外光のカメラを車内に配置しても感度が下がることが抑制される。したがって、車両外部を高感度で撮像することができる。
また、前記発光モジュールは、前記車両の車室内に配置されてもよい。
これにより、カメラと光源を近接して配置できるため、配線の長さを短くできる。したがって、例えば距離を計測するために光源とカメラとを同期させる必要がある場合、そのような同期の調整を容易に行うことができる。
また、前記発光モジュールは、前記車両の車室外に配置されてもよい。
これにより、車室外に光源を配置することで、車室内に配置する場合に対して、光源から受光素子に到達するまでに窓ガラスを通過する回数が半減するため、光源から発光する光の減衰量を抑えることができる。
また、前記監視システムは、前記発光モジュールから近赤外光が発光され、前記車両の車室外に存在する被写体において反射した前記近赤外光が前記受光モジュールにおいて受光されるまでの時間から、前記車両と前記被写体との間の距離を計測する演算部を備えていてもよい。
これにより、距離を計測できることで近い被写体がある場合は車を止める制御をかけることや被写体との衝突を回避するためにハンドルを切るなどの安全上の向上を実現できる。
また、前記監視システムは、複数の前記受光モジュールが行列状に配置されたカメラを備え、前記カメラは、前記被写体の画像を取得してもよい。
これにより、距離と同時に画像を撮像できるので、物体が何かをより高度に認識することが可能になり、車体の制動をより高度に実現することが可能になる。
また、前記受光モジュールは、前記第１の波長範囲より狭い帯域である第２の波長範囲の赤外光を実質的に透過する狭帯域フィルタを有してもよい。
これにより、カメラに搭載する狭帯域フィルタの近赤外の波長帯域は遮熱フィルタで透過する近赤外帯域との積算で得られるため、お互いのフィルタの設計自由度が高まり低コストなフィルタを提供することが可能になる。
また、前記窓ガラスに搭載される側の面と反対側の面に、前記窓ガラスに入射する光線を所望の入射角度に屈折させる屈折部材を有してもよい。
これにより、光線を適正な方向に屈折させ所望の入射角度をカメラに対して保証することができる。
また、前記屈折部材は、複数積層されていてもよい。
これにより、積層される屈折部材の個数を適宜変更することができるので、窓ガラスの角度に応じて、適宜屈折部材の個数を変更して光線の屈折角度を調整することができる。
また、前記屈折部材は、少なくとも一の断面において、前記窓ガラスが配置されている側と反対側の面が、前記窓ガラスが配置されている側の面に対して傾斜していてもよい。
これにより、光線をより適正な方向に屈折させ所望の入射角度をカメラに対して保証することができる。
本明細書において開示される発明によって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。すなわち、本開示によると、遮熱効果を高めつつ、車両の外部を監視するシステムに好適に適用できる遮熱フィルタを提供することができる。
図１は、遮熱フィルタの透過率を示した図である。 図２は、遮熱フィルタの構成を示す概略図である。 図３は、シリコン感度を示す図である。 図４は、太陽分光照射強度を示す図である。 図５は、車両に搭載する監視システムの一例を示す図である。 図６は、車両に搭載する監視システムの他の例を示す図である。 図７は、車両に搭載する監視システムの他の例を示す図である。 図８は、信号の流れを抽象化したシステムの概念図である。 図９は、遮熱フィルタの一例として、多層膜フィルタの構成を示す概略図である。 図１０は、カメラ側に備える近赤外光の狭帯域フィルタの一例を示す図である。 図１１は、車両に搭載する監視システムの他の例を示す図である。 図１２は、窓ガラスを通過する光線の例を示す図である。 図１３は、車の窓ガラスの角度の一例を示す図である。 図１４は、車の窓ガラスに屈折部材が取り付けられた状態の一例を示す図である。 図１５は、屈折部材の構成の一例を示す図である。 図１６は、屈折部材が複数積層された状態の一例を示す図である。
以下、本開示に係る実施の形態について、図面を参照しながら、具体的に説明する。実質的に同一の構成に対して同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（実施の形態）
本実施の形態にかかる監視システムは、車両の外部を監視するシステムである。当該監視システムは、近赤外光を発光する光源と近赤外光を受光するカメラとを備え、光源から近赤外光を発光し、物体で反射した反射光を車両の窓ガラスを通して車内のカメラにより撮影（受光）することで、車両外部の様子を監視するものである。また、車両の窓ガラスには、所定の波長の光（例えば、近赤外光以外の光）を遮熱する遮熱フィルムが設けられている。これにより、車両の窓ガラスを所定の波長の光のみが透過するので、他の波長の光の影響を低減して、車内から精度よく車外の様子を撮影することができる。
［１．遮熱フィルタの構成］
はじめに、本実施の形態にかかる遮光フィルタの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る遮熱フィルタ１０の透過率を示した図である。図１には、曲線１０１により従来の遮熱フィルタの垂直入射時の透過率を示している。曲線１０１で示す特徴を有する従来の遮熱フィルタは、可視光を透過し、車内の遮熱効果の向上を目的としている。したがって、近赤外光以上の波長の光は透過率が低くなっている。なお、可視光の波長は、３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ程度、近赤外光の波長は、７５０ｎｍ〜１４００ｎｍ程度である。また、近赤外光は、本発明における第１の波長範囲の赤外光に相当する。
一方、本実施の形態に係る遮熱フィルタ１０の垂直入射時の透過率を曲線１０２に示す。遮熱フィルタ１０は、可視光と近赤外光の２つの透過帯域を備え、可視光と近赤外光とを実質的に透過し、第１の波長範囲以外の赤外光を実質的に遮光する。ここで、「実質的に透過する」とは、透過すべき波長範囲の光について、平均透過率が７０％以上であることをいう。また、「実質的に遮光する」とは、遮光すべき波長範囲の光について、平均透過率が１０％以下であることをいう。
なお、可視光に対する遮熱フィルタ１０の透過率特性は、法令で許容される範囲の透過率であればよい。近赤外光の透過帯域の波長が窓ガラスを透過できるので、近赤外光を受光できる受光素子を備えたカメラと近赤外光を発光する光源とを車内に配置しても、近赤外光の減衰を少なくできる。
図２は、遮熱フィルタ１０の構成を示す概略図である。遮熱フィルタ１０は、例えば、二酸化ケイ素の薄膜と酸化チタンの薄膜の多層膜で構成されている。遮熱フィルタ１０は、図２に示すように、両面をガラス材２０１に挟みこむように実装されることがある。こうすることで、遮熱フィルタ１０は、通常の使用で傷つけられないため、透過率特性が保たれる。また、遮熱フィルタ１０が摩耗に強ければ、遮熱フィルタ１０の両面をガラス材２０１に挟まず、片面をガラス材２０１に貼り付ける実装方法でもよい。
図３は、光の波長に対するシリコン感度を示す図である。ここで、近赤外光は、第１の波長範囲の赤外光である。第１の波長範囲とは、例えば、図３に示すように、シリコンを受光素子として用いたときにシリコンが検出することができる範囲の波長の光であればよい。シリコンが検出することができる波長とは、例えば、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長の光である。これにより、遮熱フィルタ１０は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長以外の波長の光を遮光する。したがって、近赤外光を受光できるカメラに、安価なシリコン材料を用いた受光素子を利用することができる。
また、図４は、遮熱フィルタ１０の太陽分光強度を示す図である。９００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長の光であれば、図４に示すように、太陽光の強度が低下する領域になる。したがって、９００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長範囲であれば、昼間に近赤外光を発光しても、太陽光の影響を抑えながら近赤外光を受光するカメラを利用することができる。
また、第１の波長範囲の半値幅は、例えば０．８ｎｍ以上、４０ｎｍ以下としてもよい。これは、例えば面発光デバイスを利用する場合、波長の半値幅の典型値である０．８ｎｍ以上である必要がある。また、温度変化に対しての出力波長の変化は０．０７ｎｍである。また、使用上１００℃の温度変化を保証する場合、出力波長の変化は７ｎｍである。また、製造上の波長ばらつきは半導体ウェハの面内やロットでばらつき、この範囲は±１５ｎｍ程度である。第１の波長範囲の半値幅を４０ｎｍの波長範囲とすることで、上述した出力波長のばらつきと温度変化を加味しても近赤外光が透過するフィルタを実現することができる。
［２．監視システムの構成］
次に、本実施の形態にかかる監視システムの構成について説明する。
［２−１．構成１］
図５には、車両に搭載する監視システムの一例を示している。図５に示す監視システムは、受光素子５０１と、光源５０２と、遮熱フィルタ１０が装着された車両前面のフロントガラス５０３とを備えている。受光素子５０１、光源５０２、フロントガラス５０３は、それぞれ本発明における受光モジュール、発光モジュール、窓ガラスに相当する。
図５に示すように、車室内には、近赤外光を発光する光源５０２と、近赤外光を受光する受光素子５０１とが配置されている。前方のフロントガラス５０３には、図１に記載した遮熱フィルタ５０４が搭載されている。このように配置することで、遮熱フィルタ５０４は、遮熱効果の高いフィルタでありつつ、近赤外光を発光する光源（発光素子）５０２および受光素子５０１により、車両外部を観察することができる。ここでいう観察とは、近赤外画像撮像、近赤外光を用いた距離計測などであり、近赤外光を発光して受光する素子であって、車外を観察する用途であれば何でもよい。例えば、本実施の形態に係る監視システムは、車両と車両の車室外に存在する被写体までの距離を計測する演算部８０４（図８参照）を備えていてもよいし、距離の計測と同時に、被写体の画像を取得してもよい。
［２−２．構成２］
また、図６は、本実施の形態にかかる監視システムの他の例を示す図である。図６に示す監視システムは、受光素子６０１と、光源６０２と、遮熱フィルタ６０４が装着されたフロントガラス６０３とを備えている。受光素子６０１、光源６０２、フロントガラス６０３は、それぞれ本発明における受光モジュール、発光モジュール、窓ガラスに相当する。
図６に示す監視システムは、図５に示した監視システムに対して、近赤外光を発光する光源６０２が車室外に配置されていることが異なる。光源６０２が車室外に配置されることで、光源６０２から発した近赤外光は、被写体で反射されて受光素子６０１で受光される際にフロントガラス６０３を通過する回数が、図５に示した監視システムに対して半減する。これにより、フロントガラス６０３で通過する近赤外光の強度を高く保つことができる。例えば、近赤外光の透過率が９０％であっても、図５に示した監視システムの構成であると、光の往復により、往路９０％×復路９０％＝往復８１％の光が減衰するが、図６の構成であれば、往路９％×復路９０％＝往復８．１％の光が減衰する。したがって、図６に示した監視システムの構成により、光の減衰による信号の損失を低減することができる。
［２−３．構成３］
また、本実施の形態にかかる監視システムは、車両の前方に限らず後方を監視するシステムに用いてもよい。図７は、本実施の形態にかかる監視システムの他の例を示す図である。
図７に示す監視システムは、受光素子７０１と、光源７０２と、遮熱フィルタ７０４が装着されたリアガラス７０３とを備えている。受光素子７０１、光源７０２、リアガラス７０３は、それぞれ本発明における受光モジュール、発光モジュール、窓ガラスに相当する。このように、遮熱フィルタ７０４をフロントガラスではなくリアガラス７０３に装着し、車両の後方に受光素子７０１と光源７０２とを備えることにより、車両の後方を監視することができる。なお、このように監視システムを車両の後方に配置する場合にも、光源７０２を車室外に配置する構成としてもよい。
また、図示はしないが、本実施の形態に係る監視システムは、車両の側方の監視に用いてもよい。車両の後方や側方はヘッドライトが照射しない領域となるため、運転者が夜間確認しにくい領域となるが、人が視認できない近赤外光を用いて後方や側方など車両の周辺を監視することで、周囲にいる人または運転者に光による悪影響を及ぼすこと無く車両周辺の監視をすることが可能になる。
［２−４．監視システムの信号処理動作］
次に、監視システムの信号処理動作について説明する。図８には、信号の流れを抽象化した、本実施の形態に係る監視システムの概念図を示している。監視システムは、演算部８０４を備える。演算部８０４は、光源８０１から近赤外光が発光され、車両の車室外に存在する被写体において反射した近赤外光がカメラ８０３の受光素子において受光されるまでの時間から、車両と被写体との間の距離を計測する。
図８に示すように、光源８０１から発光した近赤外光は、遮熱フィルタ（図示せず）が装着された窓ガラス８０２を通過して被写体に照射する。照射された近赤外光は被写体で反射され、再度遮熱フィルタが装着された窓ガラス８０２を通過して、複数の受光素子（図示せず）が行列状に配置されたカメラ８０３で受光される。カメラ８０３は、例えば近赤外画像を取得し、後段の演算部８０４において、例えば被写体の認識を行い、認識結果のデータを後段の他のシステム等に送信する。これにより、他のシステム等において、車両周辺の様子を監視することができる。
また、演算部８０４において、光源８０１からパルス光を発光して被写体で反射した光がカメラ８０３に到達するまでの時間を画素ごとに計測することで、車両と被写体との間の距離を画像で計測する用途にも用いることができる。また、距離データを活用して車両から被写体までの距離と位置を計測し、演算部８０４を経て車体の制動処理部（図示せず）に距離情報を送信してもよい。
また、図８は、上述した図５に示した監視システムの構成を抽象化したシステム図であり、光源８０１が車室内に配置された構成についての信号処理動作を示しているが、上述した図６に示した監視システムの構成を抽象化したシステム図の場合には、光源８０１が遮室外に配置された構成であるので、光源８０１から発光した光は、被写体で反射してカメラ８０３で受光される際の１回しか、遮熱フィルタが装着された窓ガラス８０２を通過しない。したがって、図６に示した構成による監視システムでは、より信号強度を高くすることができる。
［３．効果等］
以上、本実施の形態にかかる遮熱フィルタによると、近赤外光を用いるナイトビジョンカメラや測距デバイスを使えながら熱を実質的に遮断できる遮熱フィルタを実現できる。
また、本実施の形態にかかる監視システムによると、遮熱効果を高めつつ、近赤外光のカメラを車室内に配置しても感度が下がることがなく、車室外を高感度に撮像することができる。
なお、本実施の形態に係る遮熱フィルタは、上述した構成に限らず、目的とする特性に応じて形状、大きさ、材料等の構成を適宜変更してもよい。また、本実施の形態に係る監視システムについても、上述した構成に限らず、光源、受光素子の配置位置等を適宜変更してもよい。
また、本実施の形態に係る監視システムにおいて、光源及び受光素子の配置位置は、適宜変更してもよい。また、遮熱フィルタは、車両のどの窓ガラスに装着してもよい。また、受光モジュールとして、複数の受光素子が行列状に配置されたカメラを用いてもよい。また、カメラの光学レンズには、遮熱フィルタが透過する波長範囲よりも狭い波長範囲の赤外光を透過する狭帯域フィルタをさらに備えてもよい。
以下、本実施の形態に係る変形例等について説明する。
（変形例１）
実施の形態の変形例１について、図９を用いて説明する。
図９には、図１の透過率を実現するための遮熱フィルタの変形例として、多層膜フィルタ１００の構成を示している。
図９に示すように、多層膜フィルタ１００は、第１の膜Ａ０と、第２の膜Ｂ０と、第３の膜Ｂ１とが積層された構成である。第１の膜Ａ０、第２の膜Ｂ０、第３の膜Ｂ１は、それぞれ高屈折材料、低屈折材料、低屈折材料で構成される膜である。第１の膜Ａ０、第２の膜Ｂ０の光学膜厚は、近赤外透過率の中心波長の０．２５倍となっている。また、第３の膜Ｂ１の膜厚は、第２の膜Ｂ０の光学膜厚とは異なっている。例えば、第３の膜Ｂ１の膜厚は、第２の膜Ｂ０の光学膜厚よりも厚い。多層膜フィルタ１００において、例えば、光は図面上方の第１の膜Ａ０から入射し図面下方の第１の膜Ａ０に向かって、複数の第１の膜Ａ０、第２の膜Ｂ０および第３の膜Ｂ１を透過する。ガラス材２０１は、多層膜フィルタ１００に対して、図面上方の第１の膜Ａ０と図面下方の第１の膜Ａ０から挟み込むか、図面上方の第１の膜Ａ０または図面下方の第１の膜Ａ０の一方に密着させる。また、例えば、第１の膜Ａ０を構成する材料Ａは酸化チタン、第２の膜Ｂ０及び第３の膜Ｂ１を構成する材料Ｂは酸化ケイ素で構成することで実現できる。
多層膜フィルタ１００をこのような構成にすることで、例えば、第１の膜Ａ０および第２の膜Ｂ０によって可視光の端の波長の６５０ｎｍからシリコンの波長端の１１００ｎｍまで不透過の領域を設定し、第３の膜Ｂ１の膜厚によってその不透過の帯域の中に透過帯域を設定することが可能になる。
なお、多層膜フィルタ１００は、上述した構成に限らず、同様の機能を満たすフィルタであればどのようなフィルタであってもよい。
（変形例２）
また、実施の形態の変形例２について、図１０を用いて説明する。上述した実施の形態に係る監視システムでは、遮熱フィルタを車両の窓ガラスに装着するだけでなく、受光素子を備えたカメラに、第１の波長範囲より狭い帯域である第２の波長範囲の赤外光を実質的に透過する狭帯域フィルタ８０５（図８参照）を装着することにより、近赤外光のみを透過する構成としてもよい。図１０には、カメラに備える狭帯域フィルタの透過率を示している。
狭帯域フィルタ８０５を、例えばカメラ８０３（図８参照）の光学レンズに装着することにより、カメラ８０３側の狭帯域フィルタ８０５と車両の窓ガラス８０２に装着された遮熱フィルタ（図８参照）との積により、カメラ８０３に備えられた受光素子が受光することができる光の透過率が決定される。また、カメラ８０３側の狭帯域フィルタ８０５と車両の窓ガラス８０２に装着された遮熱フィルタとを組み合わせることで、透過率の自由度が上がる。また、カメラ８０３側で近赤外領域を第２の波長範囲に狭帯域化することで、カメラ８０３の光学レンズを透過する不要な近赤外光を低減できる。つまり、遮熱フィルタが装着された窓ガラス８０２を透過する時は様々な入射角度の光があるため、入射可能な光の帯域を広げた特性が必要であり、一方、カメラ８０３側の狭帯域フィルタでは光学レンズからの光の角度範囲が決まっているので、近赤外領域は狭帯域であればよい。なお、第２の波長範囲は、例えば９３５ｎｍ以上９４５ｎｍ以下としてもよい。
（変形例３）
また、実施の形態の変形例３について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１には、車載カメラに入射する光が被写体の位置によって様々な角度で窓ガラスを通過する例を示している。また、図１２には、窓ガラスを通過する光線の例を示している。
図１１は、図６に示した、監視システムを搭載した車両について、２つの被写体を認識する場合の例を示している。図１１において、受光素子６０１、フロントガラス６０３、遮熱フィルタ６０４は、図６に示した受光素子６０１、フロントガラス６０３、遮熱フィルタ６０４と同様である。図１１では、異なる位置に存在する２つの被写体ＡおよびＢを観察する例について示している。
図１２において、光線１２０１および光線１２０２は、図１１の被写体Ａおよび被写体Ｂから入射される光線を示している。監視システムにおいて、第１の波長範囲は、フロントガラス６０３に対して、所定の入射角度の範囲で入射する赤外光が透過する波長範囲としてもよい。すなわち、図１１に示すように、光源から発光し被写体Ａおよび被写体Ｂで反射した近赤外光は、図１２に示す光線１２０１および光線１２０２のように、窓ガラスへの入射角度はθＡ、θＢとなり、互いに異なる角度をとる。その場合、遮熱フィルタ６０４がどちらの角度の光も通すことができる特性を有していれば、入射光を十分受光できる。図９のような構造であることは変わらないが、上述した多層膜フィルタ１００において第２の膜Ｂ１の厚みを適切に設定し、近赤外の透過帯域の幅を広げることで実現できる。また、同様の機能を満たす遮熱フィルタであればどのようなフィルタであってもよい。
（変形例４）
また、実施の形態の変形例４について、図１３〜図１６を用いて説明する。図１３は、車の窓ガラスの角度の一例を示す図である。図１４は、窓ガラスにアタッチメントが取り付けられた状態の一例を示す図である。
窓ガラス（フロントガラス６０３、リアガラス７０３等）には、光線方向を変えることを目的として光学的なアタッチメントを付加することも可能である。アタッチメントは、窓ガラスに入射する光線を所望の入射角度に屈折させる屈折部材である。アタッチメントは、例えば、ガラス、透明樹脂等によって構成されている。以下、車の窓ガラスがフロントガラス６０３の場合を例として説明する。
車の窓ガラスの角度は、フロントガラス６０３とリアガラス７０３によっても異なるし、車種によっても異なる。一方、図９で示したような多層膜フィルタ１００の場合、透過する光の波長は、窓ガラスに入射する光線の入射角度によって異なる。例えば、図１３に示すフロントガラス６０３の角度１３０１は、車種によって鉛直方向に対して０°から８０°程の幅を持つ。そのため、フロントガラス６０３の角度情報を反映した遮熱フィルタ６０４の透過帯域が必要である。そこで、図１４に示すように、フロントガラス６０３にアタッチメント１３０２を配置することで、光線を適正な方向に屈折させ所望の入射角度をカメラに対して保証することが可能になる。光源からの出射光に関しても同様である。
図１５は、アタッチメント１５０２の構成の一例を示す図である。図１５では、フロントガラス６０３に取り付けられた状態のアタッチメント１５０２について、（ａ）は垂直断面の形状、（ｂ）は正面から見た形状、（ｃ）は水平断面の形状を示している。
図１５の（ｂ）に示すように、アタッチメント１５０２は、正方形の４つの角が曲線状に形成された略正方形の形状をしている。なお、アタッチメント１５０２の形状は略正方形に限らず他の形状であってもよい。
また、アタッチメント１５０２は、図１５の（ａ）に示すように、フロントガラス６０３に配置される側と反対側の面が、フロントガラス６０３に配置される側の面に対して、傾斜している。詳細には、アタッチメント１５０２は、フロントガラス６０３に配置される側と反対側の面と、フロントガラス６０３に配置される側の面とが、フロントガラス６０３に取り付けたときに車の上方になる側から所定の角度で開いている。したがって、アタッチメント１５０２は、図１５の（ｃ）に示すように、フロントガラス６０３に取り付けたときに下方になる側が厚さを有している。
また、アタッチメント１５０２は、図１５の（ａ）に示すように、フロントガラス６０３に取り付けたときに上方に配置される側よりも、下方に配置される側の方が、厚さが大きく形成されている。なお、フロントガラス６０３に取り付けたときに上方に配置される側よりも、下方に配置される側の方が、厚さが大きく形成されていてもよい。このような構成により、アタッチメント１５０２は、フロントガラス６０３に入射する光線の入射角度を変えることができる。
また、図１６は、アタッチメントが複数積層された状態の一例を示す図である。図１６では、フロントガラス６０３にアタッチメント１６０２ａ、１６０２ｂおよび１６０２ｃが積層された場合を示している。
様々な角度のフロントガラス６０３に対応するために、アタッチメントは、図１６に示すように、複数層が積層された構成であってもよい。図１６では、アタッチメント１６０２ａ、１６０２ｂおよび１６０２ｃが積層されている。アタッチメント１６０２ａ、１６０２ｂおよび１６０２ｃのそれぞれは、例えば、上述したアタッチメント１５０２と同様の構成をしている。アタッチメント１６０２ａ、１６０２ｂおよび１６０２ｃの傾斜角度として、あらかじめ定めた基準角度を設けてもよい。基準角度としては、例えば、１°、５°を定めてもよい。
基準角度のアタッチメントを積層して用いることで、複数の種類のアタッチメントを製造する必要がなくなる。例えば、１枚で１°の角度のアタッチメントと５°の角度のアタッチメントを製造しておけば、１°単位の任意の角度を組み合わせで設置することが可能になる。
なお、リアガラス７０３についても、フロントガラス６０３と同様、上述したアタッチメントを有する構成としてもよい。
以上、一つまたは複数の態様に係る遮熱フィルタおよび監視システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本開示にかかる監視システムは、車外を監視するカメラ、ナイトビジョンカメラまたは測距デバイス等に応用することができる。
１０、５０４、６０４、７０４ 遮熱フィルタ
１００ 多層膜フィルタ
１０１、１０２ 曲線
２０１ ガラス材
５０１、６０１、７０１ 受光素子（受光モジュール）
５０２、６０２、７０２、８０１、１３０４ 光源（発光モジュール）
５０３、６０３ フロントガラス（窓ガラス）
７０３ リアガラス（窓ガラス）
８０２ 窓ガラス
８０３、１３０３ カメラ（受光モジュール）
８０４ 演算部
８０５ 狭帯域フィルタ
１２０１、１２０２ 光線
１３０２、１５０２、１６０２ａ、１６０２ｂ、１６０２ｃ アタッチメント（屈折部材）

Claims (14)

  1. 車両の窓ガラスに搭載する遮熱フィルタであって、
    前記遮熱フィルタは、可視光と第１の波長範囲の赤外光とを実質的に透過し、前記第１の波長範囲以外の赤外光を実質的に遮光する
    遮熱フィルタ。
  2. 前記第１の波長範囲は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の範囲である
    請求項１に記載の遮熱フィルタ。
  3. 前記第１の波長範囲は、９００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲である
    請求項１に記載の遮熱フィルタ。
  4. 前記第１の波長範囲の半値幅は、０．８ｎｍ以上４０ｎｍ以下である
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の遮熱フィルタ。
  5. 前記第１の波長範囲は、前記窓ガラスに対して所定の入射角度の範囲で入射する赤外光が透過する波長範囲である
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の遮熱フィルタ。
  6. 車両の外部を監視する監視システムであって、
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の遮熱フィルタが装着された窓ガラスと、
    前記遮熱フィルタの前記第１の波長範囲にある波長の赤外光を発光する発光モジュールと、
    前記波長の赤外光を受光して信号変換する受光モジュールとを備える
    監視システム。
  7. 前記発光モジュールは、前記車両の車室内に配置される
    請求項６に記載の監視システム。
  8. 前記発光モジュールは、前記車両の車室外に配置される
    請求項６に記載の監視システム。
  9. 前記監視システムは、前記発光モジュールから近赤外光が発光され、前記車両の車室外に存在する被写体において反射した前記近赤外光が前記受光モジュールにおいて受光されるまでの時間から、前記車両と前記被写体との間の距離を計測する演算部を備えている
    請求項６〜８のいずれか１項に記載の監視システム。
  10. 前記監視システムは、複数の前記受光モジュールが行列状に配置されたカメラを備え、
    前記カメラは、前記被写体の画像を取得する
    請求項６〜８のいずれか１項に記載の監視システム。
  11. 前記受光モジュールは、前記第１の波長範囲より狭い帯域である第２の波長範囲の赤外光を実質的に透過する狭帯域フィルタを有する
    請求項６〜１０のいずれか１項に記載の監視システム。
  12. 前記窓ガラスに搭載される側の面と反対側の面に、前記窓ガラスに入射する光線を所望の入射角度に屈折させる屈折部材を有する
    請求項６〜１１のいずれか１項に記載の監視システム。
  13. 前記屈折部材は、複数積層されている
    請求項１２に記載の監視システム。
  14. 前記屈折部材は、少なくとも一の断面において、前記窓ガラスが配置されている側と反対側の面が、前記窓ガラスが配置されている側の面に対して傾斜している
    請求項１２または１３に記載の監視システム。
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